一种永磁辅助同步磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种永磁辅助同步磁阻电机，涉及电机技术领域，包括：定子和与定子配合的转子，定子包括定子铁芯，定子铁芯周向设有多个齿部，齿部上设有辅助槽，辅助槽的数量满足：k+1≠m

【技术实现步骤摘要】
一种永磁辅助同步磁阻电机


[0001]本技术涉及电机
，具体涉及一种永磁辅助同步磁阻电机。

技术介绍

[0002]同步磁阻电机是一种高效的同步电机，相比永磁同步电机，它的使用材料中不含有永磁体，因此成本更低，性价比更高。永磁同步电机是一种高性能的的同步电机，但其使用的稀土永磁材料成本高，且容易退磁。鉴于同步磁阻电机性能方面和永磁同步电机材料成本、可靠性方面的不足，近年来，在同步磁阻电机的磁障当中加入永磁材料的永磁辅助同步磁阻电机得到广泛发展。然而，现有的永磁辅助同步磁阻电机由于转子中含有永磁体且具有较大的凸极效应，因此电机的转矩脉动较大。其中，定子齿槽转矩是一种电机不通电情况下仍存在的定位转矩，是转矩脉动的主要来源之一，严重影响了电机的运行性能。

技术实现思路

[0003]1、技术要解决的技术问题
[0004]针对现有永磁辅助同步磁阻电机中定子齿槽转矩的设置，存在转矩脉动大的技术问题，本技术提供了一种永磁辅助同步磁阻电机，它可以降低齿槽转矩的幅值，达到减小转矩脉动的作用。
[0005]2、技术方案
[0006]为解决上述问题，本技术提供的技术方案为：
[0007]一种永磁辅助同步磁阻电机，包括：定子和与定子配合的转子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯周向设有多个齿部，所述齿部上设有辅助槽，辅助槽的数量满足：k+1≠m
×
N
P
，N
P
＞1，其中，k为辅助槽的数量，N
P
为齿槽转矩周期数，m为正整数。
[0008]在本技术中，由于转子永磁体的存在，使得定转子之间存在齿槽转矩，结合现有技术中齿槽转矩的表达式可知，齿槽转矩表达式中的气隙磁导波的傅立叶变换系数G
n
，根据气隙磁导波的傅立叶变换系数G
n
的定义表达式可知，不管辅助槽的数量k为偶数或者奇数时，当n为(k+1)的倍数时，G
n
不为0，且为不开辅助槽时的(k+1)倍，根据气隙磁导波的傅立叶变换系数G
n
与齿槽转矩的关系式可知，G
n
不为0，且为不开辅助槽时的(k+1)倍，使得齿槽转矩也会相对应的增加，导致齿槽转矩的幅值增大，转矩脉动也增大，故n不能为(k+1)的倍数。当n不是(k+1)的倍数时，G
n
为0，根据气隙磁导波的傅立叶变换系数G
n
与齿槽转矩的关系式可知，齿槽转矩为0，而实际上由于存在漏磁的情况，齿槽转矩不会为0，只不过在n不是(k+1)的倍数时，相比于未开齿槽的齿槽转矩而言，齿槽转矩比较小，进而转矩脉动也较小。因此，若想达到减小转矩脉动的效果，则n不能为(k+1)的倍数。而又因为n为使为整数的整数，(其中，中的n是指使为整数的整数)，即n为N
P
的倍数，该倍数用m表示，因此，若想达到减小转矩脉动的效果，则k+1≠m
×
N
P
。其中N
P
为齿槽转矩的周期数是指定子槽数与极数的最大公约数比值。由上述可知，在选择辅助槽数量时，k应满足k+1≠m
×
N
P
，避开
会使G
n
放大，从而增大齿槽转矩的辅助槽的数量k。同时，若N
P
＝1时，则k+1≠m无法成立，且不论k取何值，均会使G
n
放大，从而增大齿槽转矩，故N
P
＞1。因此，本技术，通过定子铁芯周向设有多个齿部，齿部上设有辅助槽，并限定辅助槽的数量满足：k+1≠m
×
N
P
，N
P
＞1，其中，k为辅助槽的数量，N
P
为齿槽转矩周期数，m为正整数，辅助槽的数量在符合上述公式的情况下，可以有效的避开一些会使G
n
放大，从而增大齿槽转矩的辅助槽的数量k，充分保证设置辅助槽时，可以有效改变一个齿距内齿槽转矩的周期数，降低齿槽转矩的幅值，达到减小转矩脉动的作用。如图3所示，本实施例中的永磁辅助同步磁阻电机的齿槽转矩与现有技术开有辅助槽的数量不满足k+1≠m
×
N
P
的永磁辅助同步磁阻电机对比可知，本实施例中永磁辅助同步磁阻电机的齿槽转矩的脉动频率更高，幅值更小。
[0009]可选的，以齿部中心线对称设置辅助槽。
[0010]可选的，所述定子铁芯由多片硅钢冲片叠压而成。
[0011]可选的，所述辅助槽为矩形槽、圆弧槽、三角槽或者梯形槽。
[0012]可选的，所述转子包括转子铁芯，所述转子铁芯上周向设有多个磁障组，所述磁障组包括多个沿径向间隔排布的磁障，所述磁障内设有磁钢。
[0013]可选的，所述磁障为U型槽或者圆弧形槽。
[0014]可选的，所述磁钢为铁氧体材料。
[0015]可选的，所述磁钢为钕铁硼材料。
[0016]可选的，所述磁钢的两端部分的材质为铁氧体材料，所述磁钢的中间部分的材质为钕铁硼材料。
[0017]可选的，转子铁芯由多片硅钢冲片叠压而成。
[0018]3、有益效果
[0019]采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0020](1)本申请实施例提出的一种永磁辅助同步磁阻电机，结构简单，通过定子铁芯周向设有多个齿部，齿部上设有辅助槽，并限定辅助槽的数量满足：k+1≠m
×
N
P
，N
P
＞1，其中，k为辅助槽的数量，N
P
为齿槽转矩周期数，m为正整数，辅助槽的数量在符合上述公式的情况下，可以有效的避开一些会使G
n
放大，从而增大齿槽转矩的辅助槽的数量k，充分保证设置辅助槽时，可以有效改变一个齿距内齿槽转矩的周期数，降低齿槽转矩的幅值，达到减小转矩脉动的作用。
[0021](2)本申请实施例提出的一种永磁辅助同步磁阻电机，通过以齿部中心线对称设置辅助槽，可以在不影响基波幅值的情况下，提高齿槽转矩脉动的频率，降低其幅值，达到进一步减小转矩脉动的效果。
[0022](3)本申请实施例提出的一种永磁辅助同步磁阻电机，通过设置所述辅助槽为矩形槽、圆弧槽、三角槽或者梯形槽，有利于减小电机的转矩脉动。
[0023](4)本申请实施例提出的一种永磁辅助同步磁阻电机，磁钢的材质采用铁氧体和钕铁硼分段设置的方式。磁钢设于磁障内，电机的转子运转的时候容易产生很高的温度，而钕铁硼材料虽然具有很高的导磁性能，但属于负温度系数永磁材料，很容易在高温下退磁，考虑到电机退磁最先从边角开始退磁，铁氧体材料具有耐高温特性，因此将磁钢的两端部分设置为铁氧体材料，可以有效的减少高温退磁；相应的，将磁钢的中间部分设置为钕铁硼材料，可以增加电机的效率。由此可知，磁钢的材质采用铁氧体和钕铁硼分段设置的方式，
该设置可以在增加电机效率的同时，也能够有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁辅助同步磁阻电机，其特征在于，包括：定子和与定子配合的转子，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯周向设有多个齿部，所述齿部上设有辅助槽，辅助槽的数量满足：k+1≠m
×
N
P
，N
P
＞1，其中，k为辅助槽的数量，N
P
为齿槽转矩周期数，m为正整数。2.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机，其特征在于，以齿部中心线对称设置辅助槽。3.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机，其特征在于，所述定子铁芯由多片硅钢冲片叠压而成。4.根据权利要求1所述的永磁辅助同步磁阻电机，其特征在于，所述辅助槽为矩形槽、圆弧槽、三角槽或者梯形槽。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚雪渊，
申请(专利权)人：杭州首力电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：